《《土力学绪论》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《土力学绪论》PPT课件.ppt（109页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、土力学主编 杨有莲 詹述琦课程资源包包括如下内容PPT课件目录各章知识要点、能力目标各章重点、难点回顾课程拓展课程相关标准规范课程相关标准规范课程相关案例分析课程相关案例分析延伸阅读书籍、文章等延伸阅读书籍、文章等习题答案各章思考与练习题习题答案课程试验本试验课的性质、任务与目的要求本试验课的性质、任务与目的要求试验方式与基本要求试验方式与基本要求本试验课的基本要求与试验内容本试验课的基本要求与试验内容试验项目的设置与内容提要试验项目的设置与内容提要实践环节实践环节PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出课程试验PARTONEPPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出03一、
2、课程性质与目的本课程是土木工程专业的必修课，属于专业基础课。它所包含的本课程是土木工程专业的必修课，属于专业基础课。它所包含的知识既是土木工程专业学生必须掌握的专业知识。又是为后面的专业知识既是土木工程专业学生必须掌握的专业知识。又是为后面的专业课程学习所必须的基础知识。课程学习所必须的基础知识。通过本课程的学习，使学生了解土的成因和分类方法，熟悉土的通过本课程的学习，使学生了解土的成因和分类方法，熟悉土的基本物理力学性质，掌握地基沉降、地基承载力、土压力计算方法和基本物理力学性质，掌握地基沉降、地基承载力、土压力计算方法和土坡稳定分析方法，掌握一般土工试验方法，达到能应用土力学的基土坡稳定分
3、析方法，掌握一般土工试验方法，达到能应用土力学的基本原理和方法解决实际工程中稳定、变形和渗流等问题的目的。本原理和方法解决实际工程中稳定、变形和渗流等问题的目的。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出二、课程教学要求通通过过本本课课程程理理论论知知识识的的教教学学，使使学学生生了了解解本本课课程程的的知知识识体体系系，能能够够分分析析土土木木工工程程的的实实例例，具具有有土土木木工工程程技技术术人人员员或或初初步步具具有有土土木工程师的工作能力。木工程师的工作能力。通过课堂教学、课堂讨论、通过课堂教学、课堂讨论、多媒体教学、习题作业等教学多媒体教学、习题作业等教学手段，学生应达到如
4、下要求：手段，学生应达到如下要求：1.1.牢固掌握土的基本物理力学牢固掌握土的基本物理力学性质、土的变形、强度和地性质、土的变形、强度和地基承载力计算等土力学的基基承载力计算等土力学的基本原理和计算方法；本原理和计算方法；2.2.掌握主要土工试验的基本原掌握主要土工试验的基本原理的一般操作技术；理的一般操作技术；3.3.学习应注重理论联系实际，学习应注重理论联系实际，将土力学理论应用于实践，将土力学理论应用于实践，在实践中注意积累知识及经在实践中注意积累知识及经验，再去丰富理论。验，再去丰富理论。通过本课程的学习，通过本课程的学习，培养学生在土木工程工培养学生在土木工程工作中具有良好的职业道作
5、中具有良好的职业道德和诚信意识。德和诚信意识。知识知识目标目标德育德育目标目标能力能力目标目标PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出三、课程基本内容01土的物理性质与工程分类土的物理性质与工程分类1002土体应力计算土体应力计算03土的渗透性土的渗透性04土的压缩与固结土的压缩与固结05土的抗剪强度土的抗剪强度06挡土结构物上的土压力挡土结构物上的土压力07土坡稳定分析土坡稳定分析08地基承载力地基承载力PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出教学PPTPARTTWOPPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出00 1目 录010203绪论土的物理性质与工程分类土的
6、渗透性与渗流土中应力计算04050607土的压缩性与固结理论土的抗剪强度土坡稳定性分析土压力计算08地基承载力PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出绪论土力学的研究内容与方法土力学的特点土力学的发展概况本课程的基本要求重点教学内容：重点教学内容：学习土力学、地基基础的概念及工程问题、学科特点与性质、学科发展、学习土力学、地基基础的概念及工程问题、学科特点与性质、学科发展、学习内容与参考书。学习内容与参考书。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出1 1强度问题加拿大特朗斯康谷仓强度问题加拿大特朗斯康谷仓2 23 3变形问题比萨斜塔变形问题比萨斜塔渗透问题九江大堤的溃口渗透
7、问题九江大堤的溃口一、研究内容0.1土力学的研究内容与方法PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出二、研究方法土土 力力 学学 是是 从从 工工 程程 力力 学学 的的 范范 畴畴 里里 发发 展展 起起 来来 的的 ，它它 首首 先先 将将 土土 作作 为为 物物 理理 力力 学学 系系 统统 ，通，通 过过 试试 验验 的的 手手 段段 获获 得得 宏宏 观观 的的 应应 力力 应应 变变 强强 度度 关关 系系 。 这这 一一 关关 系系 非非 常常 复复 杂杂 ，需需 要要 经经 过过 简简 化化 处处 理理 ，建建 立立 力力 学学 分分 析析 的的 模模 型型 ，再再 采
8、采 用用 数数 学学 手手 段段 求求 解解 土土 在在 各各 种种 条条 件件 下下 的的 应应 力力 分分 布布 、变变 形形 及及 有有 关关 强强 度度 的的 各各 类类 具具 体体 问问 题题 。这这 种种 研研 究究 方方 法法 和和 材材 料料 力力 学学 是是 类类 似似 的的 。 简简 化化 不不 同同 ，获获 得得 的的 解解 决决 问问 题题 的的 具具 体体 方方 法法 就就 有有 所所 不不 同同 ，因因 此此 ，土土 力力 学学 是是 利利 用用 力力 学学 知知 识识 和和 土土 工工 试试 验验 技技 术术 ，在在 简简 化化 的的 条条 件件 下下 获获 得得
9、 解解 决决 问问 题题 的的 具具 体体 方方 法法 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出1 1研究对象的复杂性研究对象的复杂性2 23 3研究内容的广泛性研究内容的广泛性较强的实践性较强的实践性0.2土力学的特点PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出一、研究对象的复杂性PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程设计退出其其 一一 ，土土 不不 同同 于于 一一 般般 固固 体体 材材 料料 ，一一 般般 固固 体体 材材 料料 具具 有有 可可 选选 性性 和和 均均 匀匀 性性 ，其其 力力 学学 规规 律律 的的 数数 学学 关关 系系 式式 与与 实实 际
10、际 比比 较较 吻吻 合合 ，其其 理理 论论 结结 果果 与与 实实 际际 情情 况况 相相 近近 。 土土 是是 由由 固固 体体 颗颗 粒粒 、土土 中中 水水 和和 气气 体体 组组 成成 的的 三三 相相 松松 散散 集集 合合 体体 ，它它 的的 强强 度度 一一 般般 比比 土土 粒粒 强强 度度 小小 得得 多多 。 其其 成成 因因 类类 型型 和和 成成 层层 规规 律律 非非 常常 复复 杂杂 ，且，且 难难 以以 了了 解解 清清 楚楚 。 其其 二二 ，土土 和和 土土 体体 在在 外外 界界 条条 件件 如如 温温 度度 、湿湿 度度 、压压 力力 、水水 流流 、
11、振振 动动 等等 环环 境境 影影 响响 下下 ，性，性 质质 会会 有有 显显 著著 变变 化化 。 其其 三三 ，水水 工工 建建 筑筑 物物 的的 规规 模模 大大 ，地地 基基 基基 础础 多多 为为 隐隐 蔽蔽 工工 程程 ，当当 事事 故故 发发 生生 后后 ，处，处 理理 起起 来来 很很 困困 难难 。二、研究内容的广泛性首首 先先 表表 现现 在在 它它 是是 一一 门门 技技 术术 基基 础础 课课 ，以以 多多 种种 课课 程程 为为 先先 修修 课课 程程 ，如如 数数 学学 、物物 理理 、化化 学学 、理理 论论 力力 学学 、工工 程程 力力 学学 、弹弹 性性
12、力力 学学 、工工 程程 地地 质质 学学 、水、水 力力 学学 等等 。 其其 次次 ，土土 力力 学学 内内 容容 的的 广广 泛泛 性性 还还 体体 现现 在在 土土 力力 学学 学学 科科 的的 多多 方方 面面 应应 用用 上上 。 如如 水水 利利 水水 电电 工工 程程 、农农 业业 水水 利利 工工 程程 、公公 路路 铁铁 路路 工工 程程 、房房 屋屋 建建 筑筑 工工 程程 、桥桥 梁梁 工工 程程 、矿矿 山山 工工 程程 以以 及及 国国 防防 工工 程程 等等 ，以以 上上 各各 行行 业业 部部 门门 的的 相相 关关 建建 筑筑 物物 都都 需需 建建 在在 地
13、地 基基 上上 ，从从 事事 这这 些些 行行 业业 的的 设设 计计 和和 施施 工工 人人 员员 都都 需需 要要 具具 备备 扎扎 实实 的的 土土 力力 学学 基基 础础 知知 识识 。 近近 年年 来来 ，随随 着着 科科 学学 技技 术术 的的 发发 展展 ，土土 力力 学学 的的 研研 究究 领领 域域 有有 了了 明明 显显 的的 扩扩 大大 。 土土 动动 力力 学学 、冻冻 土土 力力 学学 、海海 洋洋 土土 力力 学学 、环环 境境 土土 力力 学学 等等 将将 土土 力力 学学 的的 应应 用用 推推 向向 了了 一一 个个 新新 的的 阶阶 段段 。PPT课件课件目
14、录首页习题答案课程拓展课程试验退出三、较强的实践性目目 前前 ，在在 土土 力力 学学 中中 ，人人 们们 还还 没没 有有 一一 种种 理理 论论 能能 够够 概概 括括 土土 的的 全全 部部 力力 学学 性性 质质 ，适适 用用 于于 各各 种种 实实 际际 工工 程程 中中 的的 所所 有有 土土 力力 学学 问问 题题 ，而而 是是 根根 据据 各各 种种 不不 同同 的的 问问 题题 ，采，采 取取 不不 同同 的的 简简 化化 模模 型型 。 例例 如如 ，在在 工工 程程 设设 计计 中中 计计 算算 变变 形形 时时 ，人人 们们 把把 土土 体体 看看 成成 线线 弹弹 性
15、性 体体 ，利利 用用 弹弹 性性 理理 论论 计计 算算 应应 力力 ，采采 用用 叠叠 加加 原原 理理 计计 算算 变变 形形 ；分分 析析 土土 压压 力力 、土土 坡坡 稳稳 定定 、地地 基基 承承 载载 力力 时时 ，人人 们们 把把 土土 体体 看看 成成 理理 想想 刚刚 塑塑 性性 体体 ，利利 用用 极极 限限 平平 衡衡 理理 论论 解解 决决 强强 度度 问问 题题 等。等。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出 也也 就就 是是 说说 ，采采 取取 “具具 体体 问问 题题 具具 体体 分分 析析 ”的的 方方 法法 。 不不 同同 假假 定定 提提 出
16、出 的的 力力 学学 计计 算算 模模 型型 ，必必 须须 通通 过过 土土 的的 现现 场场 勘勘 察察 与与 室室 内内 土土 工工 试试 验验 测测 定定 参参 数数 。由由 于于 学学 科科 理理 论论 上上 不不 很很 严严 密密 ，处处 理理 问问 题题 时时 包包 含含 了了 大大 胆胆 的的 假假 设设 、经经 验验 方方 法法 ，在在 解解 决决 实实 际际 工工 程程 问问 题题 时时 常常 带带 有有 较较 多多 的的 条条 件件 性性 和和 经经 验验 性性 ，因因 此此 ，土土 力力 学学 是是 一一 门门 实实 践践 性性 很很 强强 的的 学学 科科 ，依依 赖赖
17、 于于 勘勘 察察 、测测 试试 、试试 验验 基基 础础 上上 的的 工工 程程 经经 验验 积积 累累 和和 准准 确确 判判 断断 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出 世世 纪纪 欧欧 洲洲 产产 业业 革革 命命 ，极，极 大大 地地 推推 动动 了了 土土 力力 学学 的的 发发 展展 。 年年 ，法法 国国 工工 程程 师师 库库 仑仑 根根 据据 试试 验验 ，创创 立立 了了 著著 名名 的的 土土 抗抗 剪剪 强强 度度 公公 式式 和和 土土 压压 力力 理理 论论 ； 年年 ，英英 国国 朗朗 肯肯 通通 过过 不不 同同 假假 定定 ，提提 出出 另另
18、 一一 种种 土土 压压 力力 理理 论论 ； 年年 ，法法 国国 布布 辛辛 尼尼 斯斯 克克 推推 导导 求求 得得 半半 无无 限限 弹弹 性性 体体 在在 垂垂 直直 集集 中中 力力 作作 用用 下下 应应 力力 和和 变变 形形 的的 理理 论论 解解 答答 ； 年年 ，瑞瑞 典典 科科 学学 家家 费费 伦伦 纽纽 斯斯 为为 解解 决决 铁铁 路路 塌塌 方方 ，研研 究究 出出 土土 坡坡 稳稳 定定 分分 析析 方方 法法 。 这这 些些 理理 论论 和和 方方 法法 ，至，至 今今 仍仍 在在 广广 泛泛 应应 用用 。 年年 ，美美 国国 土土 力力 学学 专专 家家
19、太太 沙沙 基基 总总 结结 了了 前前 人人 的的 试试 验验 研研 究究 成成 果果 ，撰撰 写写 了了土土 力力 学学 专专 著著 ，使使 土土 力力 学学 成成 为为 一一 门门 独独 立立 的的 学学 科科 进进 行行 研研 究究 和和 发发 展展 。0.3土力学的发展概况PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出 年年 以以 来来 ，人人 们们 已已 召召 开开 多多 届届 国国 际际 土土 力力 学学 与与基基 础础 工工 程程 专专 门门 会会 议议 ，先先 后后 提提 出出 了了 大大 量量 论论 文文 、研研 究究 报报 告告 和和 技技 术术 资资 料料 。 很很
20、 多多 国国 家家 定定 期期 出出 版版 土土 工工 期期 刊刊 ，世世界界 各各 国国 也也 都都 经经 常常 召召 开开 类类 似似 的的 专专 业业 会会 议议 ，不不 断断 总总 结结 和和 交交 流流 本本 学学 科科 的的 研研 究究 成成 果果 。随随 着着 计计 算算 机机 科科 学学 与与 现现 代代 试试 验验 技技 术术 的的 不不 断断 发发 展展 ，土土 力力 学学 学学 科科 得得 到到 迅迅 猛猛 发发 展展 。 对对 于于 过过 去去 无无 法法 解解 决决 的的 理理 论论 及及 工工 程程 问问 题题 ，通通 过过 数数 值值 模模 拟拟 技技 术术 ，可
21、可 较较 好好 地地 予予 以以 解解 决决 ；新新 的的 土土 工工 试试 验验 仪仪 器器 得得 到到 充充 分分 开开 发发 ，在在 实实 验验 室室 可可 完完 成成 较较 为为 复复 杂杂 应应 力力 条条 件件 的的 模模 拟拟 试试 验验 研研 究究 ；土土 工工 离离 心心 机机 可可 通通 过过 模模 型型 试试 验验 模模 拟拟 现现 场场 原原 型型 的的 力力 学学 状状 态态 ，同同 时时 可可 预预 测测 较较 长长 时时 间间 下下 的的 各各 种种 状状 况况 等等 。继继 续续 将将 土土 力力 学学 基基 本本 概概 念念 和和 原原 理理 应应 用用 于于
22、 工工 程程 实实 践践 ，在在 此此 基基 础础 上上 发发 展展 和和 创创 新新 ，是，是 土土 力力 学学 学学 科科 发发 展展 的的 必必 由由 之之 路路 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出学学 习习 土土 力力 学学 就就 应应 该该 全全 面面 掌掌 握握 这这 些些 基基 本本 理理 论论 ，并并 学学 会会 将将 它它 们们 应应 用用 到到 合合 适适 的的 工工 程程 实实 际际 中中 。 本本 课课 程程 中中 的的 计计 算算 公公 式式 较较 多多 ，要要 求求 掌掌 握握 公公 式式 的的 来来 源源 、意意 义义 和和 应应 用用 ，但但
23、对对 公公 式式 的的 推推 导导 或或 方方 程程 的的 建建 立立 过过 程程 ，只只 要要 求求 作作 一一 般般 性性 了了 解解 即即 可可 。学学 习习 土土 力力 学学 理理论论 知知 识识 的的 同同 时时 ，必必 须须 重重 视视 学学 习习 与与 掌掌 握握 这这 些些 指指 标标 的的 试试 验验 方方 法法 ，了了 解解 这这 些些 指指 标标 的的 适适 用用 条条 件件 ，对对 主主 要要 的的试试 验验 指指 标标 ，应应 掌掌 握握 其其 土土 工工 试试 验验 的的 操操 作作 方方 法法 与与 数数 据据 整整 理理 方方 法法 。0.4本课程的基本要求PP
24、T课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出第1章土的物理性质与工程分类知识要点：土 的 生 成 ； 土 的 三 相 组 成 ； 土 的 结 构 和 构 造 ； 土 的 物 理 指 标 、 土 的 压 实 性 和 土 的 工 程 分 类 等 。了 解 土 的 生 成 ， 掌 握 风 化 的 定 义 ； 熟 悉 土 的 三 相 组 成 ； 熟 悉 土 的 结 构 和 构 造 ； 熟 练 掌 握 土 的 三 个 基 本 试 验 指 标 的 定 义 和 计 算 ； 能 够 绘 制 土 颗 粒 的 级 配 曲 线 ， 并 能 够 评 价 土 的 工 程 性 质 ； 掌 握 描 述 砂 土 和 黏 土
25、 性 质 的 各 种 指 标 ； 了 解 土 的 分 类 方 法 。能力目标：PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出主要内容1.1土的生成1.2土的三相组成1.3土的结构与构造简要了解什么是土，它是怎样生成的，从土的形成来看它有什么特点。学习土的固体颗粒、矿物成分、土粒形状、土中水、土中气等内容，掌握土的颗粒级配的含义及颗粒级配累积曲线的做法、用途，区分开三大类矿物成分（高岭石、伊里石、蒙脱石）不同性质，土中水的主要形态类型。学习颗粒间的作用力、颗粒间的排列型式（结构类型）、土的构造、粘性土的灵敏度，掌握单粒结构、蜂窝结构、絮状结构的特点与不同，了解土的层状结构、分散结构、结构状构
26、造、裂隙状构造，理解灵敏度的含义与划分。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出1.5土的压实性1.4土的物理指标1.6土的工程分类学习粗粒土和细粒土压实特性与压实机理，击实试验与击实功对压实曲线的影响，了解土的压实特性在分层压实处理地基中的应用意义。学习最具代表性的两种土的工程分类方法：一种是建筑地基基础设计规范分类法；另一种是水电部的土工试验规程（SD128-84）分类法。掌握碎石土、砂土、粉土、粘性土的分类标志。本节是本章重点内容之一，会根据土的物理指标，确定土的名称。是是本本章章的的重重点点内内容容，学习三相比例关系的计算（三相草图、三个基本物理实验指标、九个常用三相比例指标
27、）、土的物理状态指标（无粘性土密实度、粘性土稠度）等内容，要求记住三相指标的定义式，熟练掌握三相指标的换算。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出1.1土的形成定义：土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物。搬运、沉积风化岩石地球土地球土形成示意图PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出生物风化物理风化化学风化量变无粘性土原生矿物质变粘性土次生矿物动植物的活动一、风化作用有 机 质岩石和土的粗颗粒受各种气候因素的影响产生胀缩而发生裂缝,或在运动过程中因碰撞和摩擦而破碎母岩表面和碎散的颗粒受环境因素的作用而改变其矿物的化学成分，形成新的矿物PPT课件课件目录首页习
28、题答案课程拓展课程试验退出二、土的沉积残积土无搬运土质较好残积土残积土强风化强风化弱风化弱风化微风化微风化母岩体母岩体颗粒表面粗糙多棱角粗细不均无层理母岩表层经风化作用破碎成岩屑或细小颗粒后，未经搬运残留在原地的堆积物土土 从从 其其 堆堆 积积 或或 沉沉 积积 的的 条条 件件 来来 看看 可可 以以 分分 为为 两两 大大 类类 ：一：一 类类 叫叫 残残 积积 土土 ， 另另 一一 类类 叫叫 运运 积积 土土 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出运积土有搬运风化所形成的土颗粒，受自然力的作用搬运到远近不同的地点所沉积的
29、堆积物风：风积土颗粒均匀，层厚而不具层理重力: 坡积土土粒粗细不同，性质不均匀 流水:洪积土有分选性，近粗远细冲积土浑圆度分选性明显，土层交迭湖泊沼泽沉积土含有机物淤泥，土性差海相沉积物颗粒细，表层松软，土性差冰川: 冰积土 土粒粗细变化较大，性质不均匀PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出11PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出土的三相组成是指土由固体矿物颗粒（固相）、水（液相）、气体（气相）三部分组成。一、一、 土的固相土的固相固固 相相 即即 土土 中中 的的 固固 体体 颗颗 粒粒、粒粒 间间 胶胶 结结 物物 和和 有有 机机 质质。表表 达达 固固 体体
30、颗颗 粒粒 的的 基基 本本 特特 征征 可可 以以 采采 用用 颗颗 粒粒大大 小小、颗颗 粒粒 级级 配配 、颗颗 粒粒 级级 配配 曲曲线线 、 矿矿 物物 成成 分分 等等 要要 素素，它它 们们 共共 同同 决决 定定 土土 体体 的的 物物 理理 性性 质、物质、物 理理 状态状态 和和 力力 学学 性性 质。质。1.2土的三相组成PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出1.1.颗颗 粒粒 大大 小小粒组工 程 上 通 常 把 性 质 和 粒 径 大 小 相 接 近 的 土 粒 划 分 为 一 组 。 界限粒径PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出2.2.颗颗
31、 粒粒 级级 配配各粒组的相对含量，用质量百分数来表示。各粒组的相对含量，用质量百分数来表示。常常 用用 的的 试试 验验 方方 法法 有有 筛筛 分分 法法 和和 密密 度度 计计 法法 （又（又 称称 水水 分分 法法 沉沉 降降 分分 析析 法法 ） 两两 种种 。 筛筛 分分 法法 适适 用用 于于 粒粒 径径 大大 于于 的的 土土 ， 密密 度度 计计 法法 适适 用用 于于 粒粒 径径 小小 于于 的的 土土 。 当当 土土 内内 兼兼 有有 大大 于于 和和 小小 于于 土土 粒粒 的的 混混 合合 土土 样样 时时 ， 配配 合合 使使 用用 这这 两两 种种 方方 法法 ，
32、 可可 以以 确确 定定 各各 粒粒 组组 的的 含含 量量 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出（1）筛 分 法 筛筛 分分 法法 要要 用用 到到 一一 套套 孔孔 径径 由由 大大 到到 小小 的的 标标 准准 筛筛 。 土土 工工 试试 验验 方方 法法 标标 准准 （ GB/T50123 1999） （2007年年 版版） 规规 定定 两两 种种 规规 格格 标标 准准 筛筛 ，粗粗 筛筛 孔孔 径径 为为 60mm、40mm、20mm 、10mmm 、 5mm、2mm， 细细 筛筛 孔孔 径径 为为 2.0mm、 1.0mm、 0.5mm、 0.25mm、 0.07
33、5mm。 将将按按 规规 定定 方方 法法 取取 得得 的的 一一 定定 质质 量量 的的 干干 试试 样样 放放 入入 依依 次次 叠叠 好好 的的 最最 上上 面面 一一 层层 筛筛 中中 ， 置置 振振 筛筛 机机 上上 充充 分分 振振 摇摇后后 ， 称称 出出 留留 在在 各各 级级 筛筛 上上 的的 土土 粒粒 的的 质质 量量 ， 计计 算算 出出 各各 粒粒 组组 的的 相相 对对 含含 量量 及及 小小 于于 某某 一一 粒粒 径径 的的 土土 颗颗 粒粒 百分百分 含含 量量 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出（2） 密 度 计 法 密密 度度 计计 法法
34、 适适 用用 于于 分分 析析 颗颗 粒粒 粒粒 径径 小小 于于 0.075mm的的 细细 颗颗 粒粒 土土 。 斯斯 托托 克克 斯斯 定定律律 认认 为为 ， 球球 状状 的的 细细 颗颗 粒粒 在在 水水 中中 的的 下下 沉沉 速速 度度 与与 颗颗 粒粒 直直 径径 的的 平平 方方 成成 正正 比比 。 因因 而而 ， 可可 以以 利利 用用 不不 同同 粒粒径径 的的 土土 在在 水水 中中 下下 沉沉 速速 度度 不不 同同 的的 原原 理理 ， 将将 粒粒 径径 小小 于于 0.075mm 的的 细细 颗颗 粒粒 土土 进进 一一 步步 分分 组组 。PPT课件课件目录首页
35、习题答案课程拓展课程试验退出【例 - 】取取 风风 干干 的的 天天 然然 土土 样样 ， 试试 用用 筛筛 分分 法法 和和 密密 度度 计计 法法 测测 量量 其其 粒粒 组组 含含 量量 。【解解 】先先 将将 全全 部部 试试 样样 倒倒 入入 标标 准准 筛筛 子子 ， 振振 动动 充充 分分 后后 称称 各各 层层 筛筛 子子 上上 的的 土土 粒粒 质质 量量 ， 进进 一一 步步 算算 出出 各各粒粒 组组 的的 质质 量量 和和 含含 量量 百百 分分 数数 ， 结结 果果 如如 表表1-2所所 示示 。 再再 将将 筛筛 子子 底底 盘盘 上上 的的 土土 粒粒 ， 即即
36、粒粒 径径 小小 0.075mm的的 土土 粒粒 称称 重重 后后 ， 用用 密密 度度 计计 法法 进进 一一 步步 分分 析析 ， 测测 其其 粒粒 组组 的的 质质 量量 和和 含含 量量 百百 分分 数数 ， 结结 果果 如如 表表1-3所所 示示 。这这 两两 个个 表表 格格 列列 出出 了了 这这 一一 土土 样样 的的 粒粒 组组 及及 其其 相相 对对 含含 量量 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出3.3.颗颗 粒粒 级级 配配 曲曲 线线确定方法确定方法颗粒分析试验颗粒分析试验 筛分法筛分法：适用于粗粒土：
37、适用于粗粒土 ( 0.075 mm) 沉降分析法沉降分析法：适用于细粒土：适用于细粒土 (1g/cm3 冰点处于零下几十度 具有固体的特性 温度高于100C时可蒸发强结合水 位于强结合水之外，电场引 力作用范围之内 外力作用下可以移动 不因重力而移动，有粘滞性弱结合水PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出2.自自 由由 水水自自 由由 水水 是是 指指 在在 土土 粒粒 表表 面面 引引 力力 作作 用用 范范 围围 以以 外外 的的 水水 ， 其其 水水 分分 子子 无无 定定 向向 排排 列列 现现 象象 。 它它 与与 普普 通通 水水无无 异异 ， 受受 重重 力力 支支
38、配配 ， 能能 传传 递递 静静 水水 压压 力力 并并 具具 有有 溶溶 解解 能能 力力 。 自自 由由 水水 包包 括括 重重 力力 水水 及及 毛毛 细细 管管 水水 。重力水毛细管水 存在于地下水位以下透水层中 在重力作用下可在土中自由流动 存在于地下水位以上透水层中 在重力与表面张力作用下可在土粒间空隙中自由移动PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出11PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出三、三、 土的气相土的气相土土 中中 的的 气气 体体 按按 其其 所所 处处 的的 状状 态态 和和 结结 构构 特特 点点 分分 为为 自自 由由 气气 体体 、 四
39、四 周周 为为 水水 和和 颗颗 粒粒 表表 面面 所所 封封 闭闭 的的 气气 体体 、 吸吸 附附 于于 颗颗 粒粒 表表 面面 的的 气气 体体 和和 溶溶 解解 于于 水水 中中 的的 气气 体体 四四 种种 类类 型型 。 v自由气体：与大气连通，对土的性质影响不大v封闭气体：增加土的弹性；阻塞渗流通道v其他两种气体：目前研究不多，对土的性质影响尚未完全清楚。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出1.3土的结构与构造一、土的结构一、土的结构1 1单粒结构2 23 3蜂窝结构絮状结构PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出二、土的结构二、土的结构1 1层理构造2
40、2裂隙构造土土 体体 在在 空空 间间 的的 分分 布布 形形 式式 和和 相相 互互 组组 合合 排排 列列 的的 关关 系系 称称 为为 土土 的的 构构 造造 ， 一一 般般 有有 层层 理理 构构 造造 和和 裂裂 隙隙 构构 造造 。 土土 的的 构构 造造 实实 际际 上上 是是 土土 层层 在在 空空 间间 的的 赋赋 存存 状状 态态 ， 表表 征征 土土 层层 的的 层层 理理 、 裂裂 隙隙 及及 大大 孔孔 隙隙 等等 宏宏 观观 特特 征征 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出一、土的物理性质指标一、土的物理性质指标 土土的的三三相相在在体体积积或或质质
41、量量上上的的比比例例大大小小通通常常称称为为土土的的三三相相物物理理性性质质指指标标 。 天天 然然 的的 土土 样样 ， 其其 三三 相相 的的 分分 布布 具具 有有 随随 机机 性性 ， 是是 分分 散散 的的 。 为为 了了 在在 理理 论论 研研 究究 中中 使使 问问 题题 形形 象象 化化 ， 以以 获获 得得 更更 清清 楚楚 的的 概概 念念 ， 可可 以以 人人 为为 地地 把把 土土 的的 三三 相相 分分 别别 集集 中中 ， 用用 三三 相相 草草 图图 来来 抽抽 象象 地地 表表 示示 其其 构构 成成 ， 如如 图图1-13 1-13 所所 示示 。1.4土的物
42、理指标PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出1 1三个基本试验指标三个基本试验指标1）土）土 的的 天天 然然 密密 度度土土 的的 天天 然然 密密 度度 定定 义义 为为 单单 位位 体体 积积 土土 的的 质质 量量 ， 表表 达达 式式 为为工工 程程 中中 常常 用用 重重 度度 来来 表表 示示 类类 似似 的的 概概 念念 。 土土 的的 重重 度度 定定 义义 为为 单单 位位 体体 积积 土土 的的 质质 量量 ， 单单 位位 为为 / 。它它 与与 土土 的的 密密 度度 的的 关关 系系 为为式式 中中 ，g
43、为为 重重 力力 加加 速速 度度 ，g9.8/ （工工 程程 上上 为为 了了 计计 算算 方方 便便 ，常，常 取取 g 10/ ）。）。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出2）土）土 粒粒 比比 重（土重（土 粒粒 相相 对对 密密 度度 ）土土 粒粒 比比 重重 定定 义义 为为 土土 粒粒 的的 质质 量量 与与 同同 体体 积积 纯纯 蒸蒸 馏馏 水水 在在 时时 的的 质质 量量 之之 比比 ， 即即式式 中：中： 土土 粒粒 的的 密密 度度 ， 即即 单单 位位 体体 积积 土土 粒粒 的的 质质 量量 ； 时时 纯纯 蒸蒸 馏馏 水水 的的 密密 度度 。因因
44、 为为， 1/ ， 土土 粒粒 比比 重重 在在 数数 值值 上上 即即 等等 于于 土土 粒粒 的的 密密 度度 ， 是是 无无 量量 纲纲 数数 。土土 粒粒 的的 比比 重重 变变 化化 范范 围围 不不 大大 ， 细细 粒粒 土土 （黏（黏 性性 土土 ） 一一 般般 在在 2.702.75； 砂砂 土土 的的 比比 重重 为为 2.65左左 右右 。土。土 中中 有有 机机 质质 含含 量量 增增 加加 时时 ，土，土 的的 比比 重重 减减 小小 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出3）土）土 的的 含含 水水 率率土土 的的 含含 水水 率率 定定 义义 为为 土
45、土 中中 水水 的的 质质 量量 与与 土土 粒粒 质质 量量 之之 比比 ， 表表 达达 式式 为为PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出2 2六个换算指标六个换算指标测测 出出 土土 的的 三三 个个 基基 本本 试试 验验 指指 标标 后后 ， 就就 可可 以以 根根 据据 图图 - 所所 示示 的的 土土 的的 三三 相相 草草 图图 ， 换换 算算 出出 六六 个个 换换 算算 指指 标标 。 这这 些些 换换 算算 指指 标标 不不 能能 直直 接接 从从 试试 验验 中中 获获 得得 ， 所所 以以 又又 称称 为为 导导 出出 指指 标标 。1） 孔孔 隙隙 比比
46、e土土 的的 孔孔 隙隙 比比 定定 义义 为为 土土 中中 孔孔 隙隙 的的 体体 积积 与与 土土 粒粒 的的 体体 积积 之之 比比 ， 以以 小小 数数 表表 示示 ， 其其 表表 达达 式式 为为砂砂 土土 的的 孔孔 隙隙 比比 e 常常 见见 值值 为为 0.5 1.0， 当当 e 0.6 时时 呈呈 密密 实实 状状 态态 ， 为为 良良 好好 地地 基基 ； 黏黏 性性 土土 的的 孔孔隙隙 比比 e 常常 见见 值值 为为 0.5 1.2 ， 当当 e 1.0 时时 ， 为为 软软 弱弱 地地 基基 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出2） 孔孔 隙隙 率率
47、 n土土 的的 孔孔 隙隙 率率 定定 义义 为为 土土 中中 孔孔 隙隙 的的 体体 积积 与与 土土 的的 总总 体体 积积 之之 比比 ， 即即 单单 位位 体体 积积 内内 孔孔 隙隙 的的 体体 积积 ， 以以 百百 分分 数数 表表 示示 ， 其其 表表 达达 式式 为为土土 的的 孔孔 隙隙 比比 与与 孔孔 隙隙 率率 都都 是是 反反 映映 土土 的的 密密 实实 程程 度度 的的 指指 标标 。 同同 一一 种种 土土 的的 孔孔 隙隙 比比 或或 孔孔 隙隙 率率 越越 大大 ，表表 明明 土土 越越 疏疏 松松 ， 反反 之之 越越 密密 实实 。PPT课件课件目录首页
48、习题答案课程拓展课程试验退出3） 饱饱 和和 度度 Sr 土土 的的 饱饱 和和 度度 定定 义义 为为 土土 中中 孔孔 隙隙 水水 的的 体体 积积 与与 孔孔 隙隙 体体 积积 之之 比比 ， 以以 百百 分分 数数 表表 示示 ， 其其 表表 达达 式式 为为饱饱 和和 度度 反反 映映 了了 土土 的的 孔孔 隙隙 被被 水水 充充 满满 的的 程程 度度 。 干干 土土 的的 饱饱 和和 度度 为为 0， 饱饱 和和 土土 的的 饱饱 和和 度度 为为 100%。65PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出4）干）干 密密 度度d 土土 的的 干干 密密 度度 定定 义义
49、 为为 单单 位位 体体 积积 土土 体体 内内 土土 粒粒 的的 质质 量量 ， 其其 表表 达达 式式 为为工工 程程 中中 常常 用用 压压 实实 系系 数数 来来 描描 述述 土土 体体 被被 压压 实实 的的 程程 度度 ， 表表 达达 式式 为为式式 中：中： 要要 求求 达达 到到 的的 干干 密密 度度 ； 实实 验验 室室 条条 件件 下下 能能 达达 到到 的的 最最 大大 干干 密密 度度 。工工 程程 中中 常常 用用 干干 重重 度度 表表 示示 单单 位位 体体 积积 干干 土土 的的 重重 力力 ， g 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出5）饱）
50、饱 和和 密密 度度 sat 饱饱 和和 密密 度度 定定 义义 为为 土土 中中 孔孔 隙隙 完完 全全 被被 水水 充充 满满 时时 ， 单单 位位 体体 积积 土土 的的 质质 量量 ， 其其 表表 达达 式式 为为工工 程程 中中 常常 用用 饱饱 和和 重重 度度 sat来来 表表 示示 饱饱 和和 状状 态态 下下 单单 位位 体体 积积 土土 的的 重重 力力 ， sat satg。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出6）浮）浮 重重 度度（有有 效效 重重 度度 ）浮浮 重重 度度 定定 义义 为为 地地 下下 水水 位位 以以 下下 ， 土土 体体 受受 水水
51、的的 浮浮 力力 作作 用用 时时 ， 土土 中中 固固 体体 颗颗 粒粒 的的 质质 量量 扣扣 去去 浮浮 力力 后后 与与 土土 样样 的的 总总 体体 积积 之之 比比 ， 其其 表表 达达 式式 为为从从 上上 述述 土土 的的 重重 度度 或或 密密 度度 的的 定定 义义 可可 知知 ， 同同 一一 种种 土土 各各 种种 密密 度度 或或 重重 度度 在在 数数 值值 上上 有有 如如 下下 关关 系系 ：PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出【例例 1-2】某某 原原 状状 土土 样样 ， 经经 试试 验验 测测 得得 天天 然然 密密 度度 1.67 / ， 含
52、含 水水 率率 w 12.9 ， 土土 粒粒比比 重重 d 2.67 ， 求求 其其 孔孔 隙隙 比比 e 、 孔孔 隙隙 率率 n和和 饱饱 和和 度度 Sr 。【解解 】 （ ） 取取 单单 位位 体体 积积 土土 体体 V 1 ，根，根 据据 密密 度度 定定 义义 ， 由由 式式（1-3） 得得（ ） 根根 据据 含含 水水 率率 定定 义义 ， 由由 式式 （1-6） 得得由由 三三 相相 草草 图图 有有PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出（ ） 根 据 土 粒 比 重 定 义 ， 由 式 （1-5） 得（ ） 水 的 密 度 1.0， 故 水 体 积 为PPT课件课
53、件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出故至至 此此 ， 三三 相相 组组 成成 的的 量量 ， 无无 论论 是是 体体 积积 或或 质质 量量 ， 均均 已已 算算 出出 ， 绘绘 三三 相相 草草 图图 ， 如如 图图 1-14 所所 示示 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出（ 6 ）根 据 孔 隙 比 定 义 ， 由 式 （1-7） 得（ 7 ）根 据 孔 隙 率 定 义 ， 由 式 （1-8） 得（ 8 ）根 据 饱 和 度 定 义 ， 由 式 （1-9） 得PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出另另 外外 ， 也也 可可 以以 根根 据据 未未 知知 指指
54、 标标 与与 已已 知知 指指 标标 之之 间间 的的 换换 算算 关关 系系 式式 ， 直直 接接 求求 解解 未未 知知 指指 标标 。 常常 用用 的的 指指 标标 换换 算算 关关 系系 式式 如如 表表 1-5所所 示示 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出1.5 土的物理状态指标一、土的物理性质指标一、土的物理性质指标为为 了了 评评 价价 土土 的的 工工 程程 特特 性性 ， 仅仅 靠靠 物物 理理 性性 质质 指指 标标 尚尚 有有 不不 足足 ， 还还 需需 了了 解解 各各 种种 类类 型型 的的 土土 在在 自自 然然 界界的的 存存 在在 状状 态态
55、及及 其其 判判 断断 指指 标标 。111 1无无 黏黏 性性 土土 的的 密密 实实 度度（ ） 用用 孔孔 隙隙 比比e表表 示示 优点：优点：简单方便简单方便缺点：缺点：不能反映级配的影响，只能用于同一种土不能反映级配的影响，只能用于同一种土 现现 场场 较较 难难 取取 原原 状状 土土 样样PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出（ ） 用用 相相 对对 密密 实实 D 表表 示示 为为 了了 克克 服服 上上 述述 孔孔 隙隙 比比 e未未 考考 虑虑 级级 配配 的的 缺缺 陷陷 ， 引引 入入 相相 对对 密密 实实 度度 D ， 表表 达达 式式 为为PPT课件课
56、件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出（ ） 用用 标标 准准 贯贯 入入 试试 验验 锤锤 击击 数数N表表 示示试 验 方 法：将将 质质 量量 为为 的的 锤锤 头头 ， 提提 升升 到到 的的 高高 度度 ， 使使 其其 自自 由由 下下 落落 ， 打打 击击 贯贯 入入 器器 ， 记记 录录 贯贯入入 器器 入入 土土 30 深深 所所 需需 的的 锤锤 击击 数数 N 。 锤锤 击击 数数 N 的的 大大 小小 综综 合合 反反 映映 了了 土土 的的 贯贯 入入 阻阻 力力 的的 大大 小小 ， 也也 就就 是是 密密 实实 度度 的的 大大 小小 。 由由 于于 这这 种种 方
57、方 法法 避避 免免 了了 在在 现现 场场 难难 以以 取取 得得 砂砂 土土 原原 状状 土土 样样 的的 问问 题题 ， 因因 而而 在在 实实 际际 中被中被 广广 泛泛 采采 用用 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出细细 粒粒 土土 无无 法法 在在 实实 验验 室室 测测 定定 e 和和 e 。实实 际际 上上 也也 不不 存存 在在 最最 大大 和和 最最 小小 孔孔 隙隙 比比 ， 因因 此此 只只 能能 根根 据据 其其 孔孔 隙隙 比比 e 或或 干干 密密 度度 来来 判判 断断 其其 密实密实 度度 。砂砂 土土 根根 据据 标标 准准 贯贯 入入 试
58、试 验验 的的 锤锤 击击 数数 N ， 分分 为为 松松 散散 、 稍稍 密密 、 中中 密密 及及 密密 实实 种种 密密 实实 度度 ，其，其 划划 分分 标标 准准 如如 表表 17 所所 示示 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出2 2黏黏 性性 土土 的的 稠稠 度度 ） 稠稠 度度 状状 态态 与与 界界 限限 含含 水水 率率当当 含含 水水 率率 变变 化化 时时 ， 黏黏 性性 土土 将将 具具 有有 不不 同同 的的 稠稠 度度 状状 态态 ， 即即 不不 同同 的的 软软 硬硬 程程 度度 。目目 前前 ， 国国 内内 标标 准准 多多 推推 荐荐 采采
59、 用用 光光 电电 式式 液液 、 塑塑 限限 联联 合合 测测 定定 仪仪 联联 合合 测测 定定 液液 限限w 和和 塑塑 限限 w 。 此此 外外 还还 可可 以以 采采 用用 搓搓 条条 法法确确 定定 塑塑 限限 ， 采采 用用 碟碟 式式 液液 限限 仪仪 测测 定定 液液 限限 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出 ） 塑塑 性性 指指 数数 I 与与 液液 性性 指指 数数 IL 可可 塑塑 性性 是是 区区 分分 黏黏 性性 土土 和和 砂砂 土土 的的 重重 要要 特特 征征 之之 一一 。 黏黏 性性 土土 可可 塑塑 性性 大大 小小 ， 是是 以以 土
60、土 处处 在在 可可 塑塑 状状 态态 的的 含含 水水 率率 变变 化化 范范 围围 来来 衡衡 量量 的的 ， 这这 个个 范范 围围 就就 是是 液液 限限 和和 塑塑 限限 的的 差差 值值 ， 称称 为为 塑塑 性性 指指 数数 I ， 即即例例 如如 ， 某某 土土 样样 ，测测 得得w w 4040 ，w w 3030 ，则则I I w w w w 4040 3030 1010 ，习习 惯惯 上上 去去 掉掉 百百 分分 号号 （ ）， 直直 接接 称称 塑塑 性性 指指 数数 为为 1010 ，但，但 不不 可可 以以 说说 塑塑 性性 指指 数数 为为 0.100.10 或或
61、 1010。 塑塑 性性 指指 数数 能能 综综 合合 地地 反反 映映 土土 的的 矿矿 物物 成成 分分 和和 颗颗 粒粒 大大 小小 的的 影影 响响 。 常常 作作 为为 黏黏 性性 土土 和和 粉粉 土土 等等 细细 粒粒 土土 工工 程程 分分 类类 的的 重重 要要 依依 据据 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出土土 的的 天天 然然 含含 水水 率率 在在 一一 定定 程程 度度 上上 说说 明明 土土 的的 软软 硬硬 与与 干干 湿湿 状状 况况 ， 对对 于于 同同 一一 土土 体体 ， 含含 水水 率率 越越 高高 ，土土 体体 越越 软软 。 但但
62、是是 ， 仅仅 有有 含含 水水 率率 的的 绝绝 对对 数数 值值 不不 能能 说说 明明 不不 同同 土土 体体 所所 处处 的的 状状 态态 。 例例 如如 ， 有有 几几 种种 含含 水水率率 相相 同同 的的 土土 样样 ， 若若 它它 们们 的的 塑塑 限限 、 液液 限限 不不 同同 ， 则则 这这 些些 土土 样样 所所 处处 的的 稠稠 度度 状状 态态 就就 可可 能能 不不 同同 。 因因 此此 ，不不 同同 黏黏 性性 土土 的的 稠稠 度度 状状 态态 需需 要要 一一 个个 表表 征征 土土 的的 天天 然然 含含 水水 率率 与与 界界 限限 含含 水水 率率 之
63、之 间间 相相 对对 关关 系系 的的 指指 标标 即即 液液性性 指指 数数 I来来 加加 以以 判判 定定 。 I的的 表表 达达 式式 为为PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出由由 于于I I 和和I I 是是 由由 重重 塑塑 土土 样样 试试 验验 确确 定定 的的 指指 标标 ， 因因 此此 ， 用用 I I 来来 判判 别别 天天 然然 黏黏 性性 土土 软软 硬硬 程程 度度 的的 缺缺 点点 是是 没没 有有 考考 虑虑 土土 的的 原原 状状 结结 构构 的的 影影 响响 。 在在 含含 水水 率率 相相 同同 时时 ， 原原 状状 土土 要要 比比 重重 塑
64、塑 土土 坚坚 硬硬 ， 因因 此此 ，用，用 上上 述述 标标 准准 判判 别别 重重 塑塑 土土 的的 软软 硬硬 状状 态态 是是 合合 适适 的的 ， 但但 对对 原原 状状 土土 就就 偏偏 于于 保保 守守 。 工工 程程 上上 ， 按按 表表 18的的 标标 准准 可可 判判 别别 天天 然然 黏黏 性性 土土 的的 软软 硬硬 程程 度度 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出【例例 1-3】室室 内内 试试 验验 结结 果果 给给 出出 某某 地地 基基 土土 样样 的的 天天 然然 含含 水水 率率w 19.3，液液 限限 w 28.3 ，塑，塑 限限w 16
65、.7 。 要要 求求 ：（ ） 计计 算算 该该 土土 的的 塑塑 性性 指指 数数 及及 液液 性性 指指 数数 ；（ ） 确确 定定 该该 土土 的的 物物 理理 状状 态态 。【解解 】（ ） 由由 式式 （1-14） 可可 知知 塑塑 性性 指指 数数 再再 由由 式（式（1-15）得）得 液液 性性 指指 数数（ ） 由由 表表 1-8可可 知知 ， 该该 土土 处处 于于 硬硬 塑塑 状状 态态 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出1.6土的压实性一、土的压实原理一、土的压实原理实实 际际 工工 程程 中中 采采 用用 的的 压压 实实 方方 法法 很很 多多 ，
66、可可 归归 纳纳 为为 碾碾 压压 、 夯夯 实实 和和 振振 动动 三三 类类 。 大大 量量 工工 程程 实实 践践 经经 验验表表 明明 ， 对对 于于 过过 湿湿 的的 黏黏 性性 土土 进进 行行 碾碾 压压 或或 夯夯 实实 时时 会会 出出 现现 软软 弹弹 现现 象象 ， 土土 体体 难难 以以 压压 实实 ， 对对 于于 很很 干干 的的 土土进进 行行 碾碾 压压 或或 夯夯 实实 也也 不不 能能 把把 土土 充充 分分 压压 实实 ； 只只 有有 在在 适适 当当 的的 含含 水水 率率 范范 围围 内内 才才 能能 压压 实。实。11 在在 一一 定定 的的 击击 实
67、实功功 能能 下下 使使 土土 最最 容容 易易 压压 实实 ， 并并 能能 达达 到到 最最 大大 密密 实实 度度 时时 的的 含含 水水 率率 称称 为为 土土 的的 最最 优优 （或或 最最 佳佳 ） 含含 水水 率率 ，用用w w表表 示示 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出土土 在在 外外 力力 作作 用用 下下 的的 压压 实实 原原 理理 ， 可可 以以 用用 结结 合合 水水 膜膜 润润 滑滑 理理 论论 及及 电电 化化 学学 性性 质质 来来 解解 释释 。 试试 验验 证证 明：明：u黏黏 性性 土土 的的 最最 优优 含含 水水 率率 与与 其其 塑
68、塑 限限 含含 水水 率率 十十 分分 接接 近近 。u对对 于于 无无 黏黏 性性 土土 ， 含含 水水 率率 对对压压 实实 性性 的的 影影 响响 虽虽 然然 不不 像像 黏黏 性性土土 那那 样样 敏敏 感感 ， 但但 仍仍 然然 是是 有有 影影 响响 的的 。但但 没没 有有 峰峰 值值 点点 反反 映映 在在 击击 实实 曲曲 线线 上上 ， 也也 就就 不不 存存 在在 最最 优优 含含 水水 率率 问问 题题 ， 最最 优优 含含 水水 率率 的的 概概 念念 一一 般般 不不 适适 用用 于于 无无 黏黏 性性 土土 。常。常 以以 相相 对对 密密 度度 控控 制制 ，
69、一一 般般 不不 进进 行行 室室 内内 击击 实实 试试 验验 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出12PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出二、影响土压实性的因素二、影响土压实性的因素影影 响响 土土 压压 实实 性性 的的 因因 素素 有有 很很 多多 ， 包包 括括 土土 的的 含含 水水 率率 、土土 类类 及及 级级 配配 、击击 实实 功功 、毛毛 细细 管管 压压 力力 以以 及及 孔孔 隙隙 压压 力力 等等 ，其其 中中 前前 三三 个个 因因 素素 是是 最最 主主 要要 的的 。1 1含含 水水 率率 的的 影影 响响只只 有有 当当 含含
70、水水 率率 控控 制制 为为 某某 一一 适适 宜宜 值值 即即 最最 优优 含含 水水 率率 时时 ， 土土 才才 能能 得得 到到 充充 分分 压压 实实 ， 得得 到到 土土 的的 最最 大大 干干 密密 度度 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出2 2土土 类类 及及 级级 配配 的的 影影 响响在在 相相 同同 击击 实实 功功 条条 件件 下下 ， 不不 同同 的的 土土 类类 及及 级级 配配 其其 压压 实实 性性 是是 不不 一一 样样 的的 。 图图 1-17（ ） 所所 示示 为为 五五 种种 不不 同同 土土 料料 的的 级级 配配 累累 计计 曲曲 线
71、线 ， 图图 1-17（ ） 是是 其其 在在 同同 一一 标标 准准 的的 击击 实实 试试 验验 中中 所所 得得 到到 的的 五五 条条 击击 实实 曲。曲。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出由由 图图 可可 见见 ， 含含 粗粗 粒粒 越越 多多 的的 土土 样样 ， 其其 最最 大大 干干 密密 度度 越越 大大 ， 最最 优优 含含 水水 率率 越越 小小 ， 即即 随随 着着 粗粗 粒粒 土土 增多增多 ， 曲曲 线线 形形 态态 不不 变变 但但 朝朝 左左 上上 方方 移移 动动 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出3 3击击 实实 功功 能能
72、 的的 影影 响响对对 于于 同同 一一 土土 料料 ， 加加 大大 击击 实实 功功 ， 能能 克克 服服 较较 大大 的的 粒粒 间间 阻阻 力力 ， 会会 使使 土土 的的 最最 大大 干干 密密 度度 增增 加加 ， 而而 最最 优优 含含 水水 率率 减减 小小 ， 如如118所所 示示 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出三、击实试验三、击实试验击击 实实 试试 验验 是是 研研 究究 土土 的的 压压 实实 性性 能能 的的 室室 内内 试试 验验 方方 法法 。 击击 实实 试试 验验 分分 轻轻 型型 击击 实实 和和 重重 型型 击击 实实 两两 种种 。
73、轻轻 型型 击击 实实 试试 验：验：适适 用用 于于 粒粒 径径 小小 于于 5 5 的的 黏黏 性性 土土 ；重重 型型 击击 实实 试试 验：验：适适 用用 于于 粒粒 径径 不不 大大 于于 2020 的的 土土 。 击击实实 试试 验验 所所 用用 的的 主主 要要 设设 备备 是是 击击 实实 仪仪 ， 包包 括括 击击 实实 筒筒 、 击击 锤锤 及及 导导 筒筒 等等 ， 如如 图图 1 11919、 图图 1 120 20 所所 示。示。 PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出击击 实实 试试 验验 时时 ， 将将
74、 某某 一一 土土 样样 分分 成成 至至少少 份份 ， 每每 份份 加加 入入 不不 同同 量量 的的 水水 搅搅 拌拌 均均 匀匀 ， 制制 备备 不不 同同 含含 水水 率率 的的 试试 样样 ， 将将 每每 个个 试试 样样 分分 层层 装装 入入 击击 实实筒筒 内内 ， 每每 铺铺 一一 层层 后后 都都 用用 击击 实实 锤锤 按按 规规 定定 的的 落落 距距 锤锤 击击 一一 定定 的的 次次 数数 ； 由由 击击 实实 筒筒 的的 体体 积积 和和 筒筒 内内 被被 击击 实实土土 的的 总总 质质 量量 算算 出出 被被 击击 实实 土土 的的 湿湿 密密 度度， 从从
75、被被 击击 实实 的的 土土 中中 取取 样样 测测 定定 其其 含含 水水 率率w ， 由由 式式（ 1-16） 算算出出 击击 实实 试试 样样 的的 干干 密密 度度 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出按按 上上 述述 方方 法法 对对 其其 他他 试试 样样 逐逐 个个 进进 行行 击击 实实 试试 验验 ， 得得 到到 个个 含含 水水 率率 和和 干干 密密 度度 ， 以以 含含 水水 率率 为为 横横 坐坐 标标 ， 干干 密密 度度 为为 纵纵 坐坐 标标 ， 绘绘 制制 含含 水水 率率 与与 干干 密密 度度 的的 关关 系系 曲曲 线线 ， 称称 为为
76、击击 实实 曲曲 线线 ， 如如 图图 1-21 所所 示示 。 PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出峰峰 值值击击 实实 曲曲 线线 上上 有有 一一 个个 峰峰 值值 ， 此此 处处 的的 干干 密密 度度 为为 最最 大大 ， 即即 为为 最最 大大 干干 密密 度度， 与与 之之对对 应应 的的 含含 水水 率率 为为 最最 优优 含含 水水 率率w w。 这这 表表 明明 ， 在在 一一 定定 的的 击击 实实 功功 作作 用用 下下 ， 只只 有有 当当 压压 实实 土土 料料 为为 最最 佳佳含含 水水 率率 时时 ， 压压 实实 效效 果果 最最 好好 ， 土土
77、才才 能能 被被 击击 实实 至至 最最 大大 干干 密密 度度 。击击 实实 曲曲 线线 位位 于于 理理 论论 饱饱 和和 曲曲 线线 左左 侧侧因因 为为 理理 论论 饱饱 和和 曲曲 线线 假假 定定 土土 中中 空空 气气 全全 部部 被被 排排 出出 ， 孔孔 隙隙 完完 全全 被被 水水 占占 据据 ， 而而 实实 际际 上上 土土 是是 不不 可可 能能 被被 击击 实实 到到 完完 全全 饱饱 和和 状状 态态 的的 。击击 实实 曲曲 线线 的的 形形 态态击击 实实 曲曲 线线 在在 最最 优优 含含 水水 率率 两两 侧侧 左左 陡陡 右右 缓缓 ， 这这 表表 明明
78、含含 水水 率率 变变 化化 对对 干干 密密 度度 的的 影影 响响 在在 较较 最最 优优 含含 水水 率率 偏偏 干干 时时 比比 偏偏 湿湿 时时 更更 为为 明明 显显 。94击击 实实 曲曲 线线 具具 有有 如如 下下 特特 点点 ：PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出三、土的压实度三、土的压实度土土 的的 压压 实实 度度 定定 义义 为为 现现 场场 土土 质质 材材 料料 压压 实实 后后 的的 干干 密密 度度与与 室室 内内 试试 验验 标标 准准 最最 大大 干干 密密 度度之之 比比值值 ， 或或 称称 压压 实实 系系 数数 ， 可可 由由 下下 式
79、式 表表 示示 ：在在 工工 程程 中中 ， 填填 土土 的的 质质 量量 标标 准准 常常 以以 压压 实实 度度 来来 控控 制制 ， 压压 实实 度度 越越 接接 近近 ， 表表 明明 压压 实实 质质 量量 越越 高高 。根。根 据据 工工 程程 性性 质质 及及 填填 土土 的的 受受 力力 状状 况况 ， 所所 要要 求求 的的 压压 实实 度度 是是 不不 一一 样样 的的 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出1.6土的工程分类目目 前前 ， 国国 内内 尚尚 无无 一一 种种 统统 一一 的的 分分 类类 标标 准准 ， 不不 同同 的的 部部 门门 根根 据据
80、 各各 自自 的的 行行 业业 特特 点点 和和 需需 要要 建建 立立 了了 各各 自自 的的 分分 类类 标标 准准 ， 但但 由由 于于 土土 的的 性性 质质 的的 复复 杂杂 性性 和和 多多 变变 性性 ，至至 今今 还还 没没 有有 一一 个个 能能 涵涵 盖盖 任任 何何 一一 种种 土土 和和 适适 合合 任任 何何 情情 况况 的的 统统 一一 分分 类类 体体 系系 。本本 节节 主主 要要 介介 绍绍 建建 筑筑 地地 基基 基基 础础 设设 计计 规规 范范 （GB50007-GB50007-20112011） 和和 土土 的的 工工 程程 分分 类类 标标 准准 （
81、GB/GB/50145-200750145-2007）对对 土土 的的 分分 类类 方方 法法 。 PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出一、一、建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB50007-2011GB50007-2011）分类法）分类法将将 土土 分分 为为 碎碎 石石 土土 、砂、砂 土土 、粉、粉 土土 、黏、黏 性性 土土 和和 人人 工工 填填 土土 。111 1碎碎 石石 土土碎碎 石石 土土 指指 粒粒 径径 大大 于于2 2 的的 颗颗 粒粒 含含 量量 超超 过过 颗颗 粒粒 全全 重重5050 的的 土土 。根根 据据 粒粒 组组 含含 量量 及及
82、 颗颗 粒粒 形形 状状 ，碎碎 石石 土土 可可 细细 分分 为为 漂漂 石石、块块 石、卵石、卵 石、碎石、碎 石、圆石、圆 砾砾 和和 角角 砾砾 六六 类类 ，如，如 1-91-9所所 示示 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出2 2砂砂 土土砂砂 土土 指指 粒粒 径径 大大 于于 的的 颗颗 粒粒 含含 量量 不不 超超 过过 全全 重重 的的5050 ， 而而 粒粒 径径 大大 于于 的的 颗颗 粒粒 含含 量量 超超 过过 全全 重重 的的 的的 土土 。砂砂 土土 根根 据据 粒粒 组组 含含 量量 不不 同同
83、 细细 分分 为为 砾砾 砂砂、粗粗 砂砂、中中 砂砂、细细 砂砂 和和 粉粉 砂砂 五类五类 ， 如如 表表 - - 所所 示示 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出粉粉 土土 指指 粒粒 径径 大大 于于 的的 颗颗 粒粒 含含 量量 不不 超超 过过 全全 重重 的的 而而 塑塑 性性 指指 数数 I I 的的 土土 。它它 既既 不不 具具 有有 砂砂 土土 透透 水水 性性 大大 、 容容 易易 排排 水水 固固 结结 、 抗抗 剪剪 强强 度度 较较 高高 的的 优优 点点 ， 又又 不不 具具 有有 黏黏 性性 土土 防防 水水 性性 能能 好好 、不不 易易 被
84、被 水水 冲冲 蚀蚀 流流 失失 、 具具 有有 较较 大大 黏黏 聚聚 力力 的的 优优 点点 。 在在 许许 多多 工工 程程 问问 题题 上上 ， 粉粉 土土 表表 现现 出出 较较 差差 的的 力力 学学 性性质质 ， 如如 受受 振振 动动 容容 易易 液液 化化 、 湿湿 陷陷 性性 大大 、 冻冻 胀胀 性性 大大 和和 易易 被被 冲冲 蚀蚀 等等 。 因因 此此 ， 在在 规规 范范 中中 ， 它它 既既 不不 属属 于于黏黏 性性 土土 ， 又又 不不 属属 于于 砂砂 土土 ， 将将 其其 单单 列列 一一 类类 ， 以以 利利 于于 工工 程程 上上 正正 确确 处处
85、理理 。 3 3粉粉 土土PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出黏黏 性性 土土 指指 塑塑 性性 指指 数数I I的的 土土 。 其其 中中 I I的的 称称 为为 粉粉 质质 黏黏 土土 ， I I 的的 称称 为为 黏黏 土土 。此此 外外 ， 自自 然然 界界 中中 还还 分分 布布 着着 许许 多多 具具 有有 一一 般般 土土 所所 没没 有有 的的 特特 殊殊 性性 质质 的的 土土 ， 如如 黄黄 土土 、 红红 土土 、 冻冻 土土 、 软软土土 、 胀胀 缩缩 性性 土土 （或或 称称 膨膨 胀胀 土土 ）、 分分 散散 性性 土土 等等 ， 它它 们们 的的
86、分分 类类 一一 般般 都都 各各 有有 自自 己己 的的 规规 范范 。4 4黏黏 性性 土土PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出二、二、土的工程分类标准土的工程分类标准（GBGBT50145T50145 2007 2007）分类法）分类法根根 据据 土土 中中 不不 同同 粒粒 组组 的的 相相 对对 含含 量量 把把 土土 分分 为为 巨巨 粒粒 类类 土土 、 粗粗 粒粒 类类 土土 和和 细细 粒粒 类类 土土 。1 1巨巨 粒粒 类类 土土土土 中中 巨巨 粒粒 含含 量量 大大 于于 时时 ， 该该 土土 属属 巨巨 粒粒 土土 ； 土土 中中 巨巨 粒粒 含含 量
87、量 大大 于于 而而 小小 于于 等等 于于 时时 ， 该该 土土 属属 混混 合合 巨巨 粒粒 土土 ； 土土 中中 巨巨 粒粒 含含 量量 大大 于于 而而 小小 于于 等等 于于 时时 ，该该 土土 属属 巨巨 粒粒 混混 合合 土土 。 巨巨 粒粒 土土 、 混混 合合 巨巨 粒粒 土土 和和 巨巨 粒粒 混混 合合 土土 依依 据据 其其 中中 所所 含含 漂漂 石石 和和 卵卵 石石 含含 量量 进进 一一 步步 划划 分分 ， 如如 1-111-11所所 示示 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出2 2粗粗 粒粒
88、类类 土土土土 中中 粗粗 粒粒 组组 含含 量量 大大 于于 的的 土土 为为 粗粗 粒粒 类类 土土 。 粗粗 粒粒 类类 土土 分分 为为 砾砾 类类 土土 和和 砂砂 类类 土土 两两 类类 。 砾砾 粒粒 组组 含含 量量 大大 于于 砂砂 粒粒 组组 含含 量量 的的 土土 称称 为为 砾砾 类类 土土 ， 砾砾 粒粒 组组 含含 量量 不不 大大 于于 砂砂 粒粒 组组 含含 量量 的的 土土 称称 为为 砂砂 类类 土土 。 砾砾 类类 土土 和和 砂砂 类类 土土 的的 进进 一一 步步 分分 类类 如如 表表1-121-12、 表表 1-13 1-13 所所 示示 。PPT
89、课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出土土 中中 细细 粒粒 组组 含含 量量 不不 小小 于于 的的 土土 称称 为为 细细 粒粒 类类 土土 ， 细细 粒粒 类类 土土 按按 塑塑 性性 图图 分分 类类 。 塑塑 性性 图图 是是 以以 液液 限限 为为 横横 坐坐 标标 、 塑塑 性性 指指 数数 为为 纵纵 坐坐 标标 的的 分分 类类 图图，图图 中中 A A 线线 的的 方方 程程 为为 I I=0.73=0.73（w w-20-20）， B B 线线 的的方方 程程 为为 w w 。 细细 粒粒 类类 土土 的的 名名 称
90、称 及及 定定 名名 区区 域域 如如 图图 1-22 1-22 和和 表表 1-14 1-14 所所 示示 。3 3细细 粒粒 类类 土土PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出本章小结：土 是 由 土 体 颗 粒 （固 相 ）、 水 （液 相 ） 和 气 （气 相 ） 组 成 的 三 相 体 系 。 三 相 之 间 的 相 互 作 用 以 及 它 们 之 间 的 比 例 关 系 ， 反 映 了 土 的 物 理 性 质 和 物 理 状 态 等 特 性 ； 颗 粒 级 配 曲 线 是 评 价 无 黏 性 土 颗 粒 组 成 和 工 程
91、 性 质 的 重 要 手 段 ； 在 土 力 学 的 学 习 中 ， 不 仅 要 知 道 土 的 物 理 性 质 的 特 征 及 其 变 化 规 律 ， 了 解 各 类 土 的 特 性 ， 更 要 熟 练 掌 握 土 的 物 理 性 质 和 物 理 状 态 指 标 的 定 义 、试 验 方 法 以 及 应 用 ； 尽 管 地 基 土 的 分 类 方 法 很 多 ， 具 体 规 定 也 各 不 相 同 ， 但 需 要 明 确 ， 粗 颗 粒 土 的 粒 径 大 小 对 其 力 学 特 性 起 着 决 定 性 作 用 ， 土 的 工 程 分 类 的 目 的 在 于 评 价 地 基 土 的 工 程 特 性 ， 从 而 指 导 工 程 实 践 。PPT课件课件目录首页习题答案课程拓展课程试验退出土力学 谢 谢 观 赏
